9、脉冲单元电路

1、数字电路与逻辑设计第九章 脉冲单元电路讨论脉冲波形的产生、变换和整形1脉冲信号周期T脉冲宽度Tw0.5Vm0.9Vm0.1Vm占空比 q=Tw/T上升时间下降时间2施密特触发器施密特触发器的工作特点： 施密特触发器属于电平触发器件，适用于缓慢变化的信号，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。 电路有两个阈值电压。 输入信号增加和减少时，电路的阈值电压不同，电路具有如下图所示的传输特性 。VT+VT_VT+VT_vovIvovI3集成门构成的施密特触发器4门电路组成的施密特触发器vIVT+VT_vO00tt0vIvOVT+VT_VDD(a) 工作波形(b) 传输特性曲线1.4V0.7

2、V5回差特性VTH，上限触发电平VTL，下限触发电平回差电压：VTH VTL6整形、波形变换要求回差小回差电压设置合适，可以完成波形整形回差电压设置不合适，得不到相应输出7消除干扰要求一定的回差8施密特触发器的应用1. 波形的整形及变换 vovIvovT2vT1ttt合理选择回差电压，可消除干扰信号。 2. 干扰抑制93. 幅度鉴别vovI00ttVth(VT+)10集成运放构成的施密特触发器+-R1R2ViVpV0VTH= VOH R2/(R1+R2)VTL= VOL R2/(R1+R2)回差：VTL=（ VOH-VOL） R2/(R1+R2)方便调节11集成运放构成的施密特触发器12单稳触

3、发器一个稳定状态（及一个暂稳状态）无触发信号加入，电路处于稳定状态外加触发信号，电路转换到另一个状态赞稳状态；维持一段事件后，电路自动返回稳态。13集成运放构成的单稳触发器+VwFVwVdFVw VdFVw Vi Vd，Tw：0.69RC恢复时间：取R1=R2，Tr：0.41RC15集成单稳态触发器vOvItwtwvOvItwtw不可重复触发可重复触发被重复触发不可重复触发1674121两种触发方式1774121的应用不外接定时元件，输出脉宽30ns或35ns外接定时元件，输出脉宽0.7RTCT（40ns28S）1874121的主要参数 (1) 输出脉冲宽度tW 使用外接定时元件： tW 0.

4、7RextC 不使用外部定时元件： tW 35ns（2）输入触发脉冲最小周期Tmin Tmin= tWtre tre是恢复时间。 74121内部电阻=2k，外接电阻Rext可在1.440k之间选择， 外接电容C可在10pF10F之间选择， 当R=2k时， 最大占空比qmax为67%； 当R=40k时，最大占空比qmax可达90%。19741222074122217412222单稳态触发器的应用定时 twt w23延时 vO1vO2vRvIvDDvDDvDD+ vthtttttpivthtwt1t224RCCextCext/Rext74121vovccB A1 A2vIC1DR组成噪声消除电路

5、噪声 vovIDCP(R)vovI噪声多表现为尖脉冲，宽度较窄，而有用的信号的宽度较宽。注意：单稳触发器的输出脉宽应大于噪声宽度 而小于信号脉宽，才可消除噪声。 2574121的应用不外接定时元件，输出脉宽30ns或35ns外接定时元件，输出脉宽0.7RTCT（40ns28S）26自激多谐振荡器矩形波（多谐）发生器两个暂稳态，无需外加触发即能产生矩形脉冲或方波电路形式多样27 多谐振荡器 VCC 开关电路 延时环节多谐振荡器的基本组成开关器件：产生高、低电平 反馈延迟环节：利用RC电路的充放电特性实现延时，将 输出电压恰当地反馈给开关器件使之改变输出状态以获得所需要的振荡频率。28集成运放构成

6、的多谐振荡器29施密特触发器构成多谐振荡器30单稳触发器构成的多谐振荡器31石英晶体振荡器稳定性高32555定时器是一种应用方便的中规模集成电路,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 555定时器电阻分压器电压比较器基本RS触发器复位输入端(0)输出缓冲反相器集电极开路输出三极管TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G1、电路组成330109.4.1 555定时器TvovICvI1vI2voC1C2+-+(1)(2)(3)(4)(5)(6)

7、(7)RS&5 k 5 k 5 k &1RDVCC(8)G 如果悬空0101010110111保持保持2、工作原理34 555定时器功能表不变不变1导通01截止11导通00放电管T输出(VO)复位(RD)触发输入(VI2)阈值输入(VI1)输 出输 入9.4.1 555定时器359.4.2 定时器应用举例一、用555定时器组成单稳态触发器不可重复触发单稳不变不变导通0截止1导通0 T VOVI2VI1输 出输 入 vO vI o v o C t t2 t1 )(-CCVa、接通电源电路进入稳态O =0t t 2 3 VCC o Vc=0 23 VCC 13 VCC1、工作原理36 t vO V

8、OH o vI o t vC o 1 3 VCC 2 3 VCC t t2 t1 0 C1_C2+一、用555定时器组成单稳态触发器不变不变导通0截止1导通0 T VOVI2VI1输 出输 入b、当输入信号下降沿到达时, 电路进入暂稳态 C1+tWtw=RC1n31.1RC c、电容放电, 电路自动返回到稳态 1、工作原理37一、用555定时器组成单稳态触发器2、用555定时器组成可重复触发单稳55576218435RR1CT+-vovIVCC0.01 FvIvCvO00 0tttVCCVCCtW38二、用555定时器组成多谐振荡器R1R2v 2 3 VCC 1 3 VCC vC 0 t1 t2 tPLtPHtPL=R2C1n20.7R2C tpH = (R1+R2)C1n20.7(R1+R2)C 不变不变导通0截止1导通0 T VOVI2VI1输 出输 入截止导通39二、用555定时器